第二节：滑轮习题课(经典)

图4
F
A
8、工厂为了搬运一个笨重的机器进车间，某工人设计了如图所 示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的截 面）。其中最省力的方案是（ C ）
9. 如下图中所使用的滑轮为 动滑轮 滑轮。 若物重G = 400N，不计滑轮、绳子的重量及摩擦， 匀速提起重物所需的拉力F = N。 200
G
G
乙图中以动滑轮为研究对象， F乙=2G。
答案：F甲=100N， F乙=800N
1.用滑轮组提起2000N的重物，绳子最多只能承受600N的力。 （1）设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组，并画出示意图 （2）据此设计要匀速提起物体所用的拉力是多大？（不计滑轮重和摩擦） （3）若在此问题中，将物体匀速提高3m，应把绳子拉下几米？
4、分析受力情况。
F
F：作用在绳子自由端的拉力 G：被提升的物体的重力 G动：动滑轮自身的重力 G动
G
（1）不计轮重及摩擦。
F向上= 3F
F
不计动滑轮重
因为动滑轮处于平 衡状态，所以受到 的是 平衡 力。
所以 F向上= F向下
G
F向下= G
即 3F = G 1 即 F= G 3
（2）动滑轮重不能忽略。
10．下图中甲、乙两个物体均重10N，在F=4N的水平拉力 作用下均做匀速直线运动.不计动滑轮、绳子的重量，则甲、 乙两物体运动过程中受到地面的摩擦力分别为:f甲= 4 N 、f乙 = 2 N
一：滑轮组
1、定义：动滑轮和定滑轮组合在一起，叫滑轮组。 2、特点：既省力又能改变力的方向。
3、滑轮组的特点。
解：（1）由 n=G/F=2000N/600N=3.33；要取4， 如图。 （2）F/=G/n=2000N/4=500N （3）s=nh=4×3m=12m
2. 小叶利用如右图所示的滑轮组,用200 N的拉力在 20S内将重力为480N的物体匀速提高2m , 若不计摩 擦与绳重.求: (1) 动滑轮重; (2)绳子自由端的速度; (3)若再增加150 N 重物,要使物体匀速上升, 作用 在绳子自由端的拉力是多大?
所以人拉的那段绳子也承担着物体的重力，故为四段而不 是三段。
（3）如图所示，物体重力均为400N，作用在绳子自由端的 拉力F甲和F乙分别是多少N？（不计滑轮重和摩擦） 分析：
本题甲图中有两根绳子
绕成滑轮组，应从绳子自由 端入手分析。设绳子自由端 拉力为F甲，则4F甲=G，F
甲=1/4G；
F甲 F乙
点拨：根据物体间力的作用是相互的；使用滑轮或滑轮 组拉动重物时，如N的工人站在集装箱
上，要将重1000N的物体拉起，问该工人 作用在绳子自由端的拉力应为多大？ 1600N =400N 4
F=
此题中人作为物体的一部分，人拉绳子，绳子也拉人，
F1
F2
F3
甲
乙
丙
7、如图4所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下， 重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为 0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则 物体的重力大小和滑轮上升的速、度分别为( ) D A．20N C．5N 0.4m/s 0.4m/s B．20N D．5N 0.1m/s 0.1m/s
（3）s与h的关系
S =2h
h
（4）几种特殊情况
1、提升物体。
省力费距离
F
F
费力省距离
1 1 想一想：如果动滑轮重可以忽略，拉力与物重的关系？ F 2G G F G动 ) F (GG n n S nh物
F 2物 G物 1 S h物 2
动
2、平移物体。（不计动滑轮重及摩擦）
F向上= 3F F F F
考虑动滑轮重
因为动滑轮处于平 衡状态，所以受到 的是平衡力。
所以F向上=F向下 G动 G G F向下= G+ G动 即3F=G + G动 所以F=
1 3 （G
+ G动 ）
5、水平移动物体。
实验表明，使用滑轮组水平拉动物体时，若动滑
轮重和摩擦不计，重物被几股绳子拉住，拉力就是物
第二节《滑轮及其应用》
—————习题课
１．定滑轮：
一：滑轮
（1）特点：能改变施力的方向，但不省力。 （2）力的关系：F=G （3）距离关系：s=h （4）实质：等臂杠杆． ２．动滑轮：
F
（1）特点：能省力，省一半的力，但不能改变拉力的方向． （2）力的关系： F F=G物/2 （不计轮重） F=（G物+G动）/2（不能忽略） （3）距离关系：s=2h
体与接触面摩擦力的几分之一。即 F f F N
1 n
T
.
G
f
1、竖直提升物体。
不考虑动滑轮重力时
总
1 F G n
结
考虑动滑轮重力时
1 F (G物 G动 ) n
G F
F
2、水平移动物体（不计轮重）
1 F f n
F nf
5、特殊情况。
（1）如图所示：船和人总重1500Ｎ，当船上 的人用力Ｆ＝30Ｎ的拉力拉绳时，船作匀速直线 运动，则船受到水的阻力为（ C ） Ａ．30Ｎ Ｂ．60Ｎ Ｃ．90Ｎ Ｄ．500Ｎ
5、用如图所示动滑轮匀速水平拉动重为 1000N的重物，重物受到水平地面的摩 擦力为500N，不计滑轮重与摩擦，所需 250 拉力F=_____N 。当物体移动1m时，绳子 自由端拉过的距离是多少？
F
S=2S物 =2x1m =2m
T T f
F F
T=2F
T=f
6.用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉 着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分 别是F1、F2、F3，则（ D ）。 A． F1>F2>F3 B． F2>F3>F1 C． F2>F1>F3 D． F3>F1>F2
1、轮轴
知识拓展
1、动力作用在轮上省力；作用在轴上费力。 2、忽略摩擦，轮半径是轴半径的几倍，动力就是阻力 的几分之一。
2、斜面 斜面原理：斜面长是高的几倍，所用的 拉力就是物重的几分之一。（忽略摩擦）
F
槽省钩费
F
1 F f n S nS 物
F 2f 1 S拉 S物 2
我的发现： 动力作用在槽上省力；作用在 钩上费力。
你知道拉力移动的速度与物体移动速度之间的关系吗？
[随堂检测]
1.如图5所示，小森用同样的力把甲、乙两物体匀速提升，如 < 不计摩檫和滑轮重，则重力G甲＿＿＿＿ G乙（“＜”、“=”、 “＞”＝）。 2. 如图所示，物体 A 和 B 所受重力都为120牛，滑轮重 力不计。当分别用力匀速提升物体A和B时，FA为 60 牛， FB为 120 牛。若物体提高的高度都为1m,则FA提高的 高度为 2m ，FB提高的高度为 1m 。
（4）实质：动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆．
（1）定滑轮可以看出是一种变形的杠杆，由图3可知，定滑轮在使用时，相 当于一个 等臂 杠杆，因此拉力和重力的关系是： F = G ，即：使用定 滑轮不省力。
图3
图4
（2）动滑轮在使用时，同样可以当成杠杆。图4中杠杆的支点在 哪里？，由图可知，动滑轮在使用时，相当于一个 省力 杠 F=1/2G 杆，因此拉力和重力的关系是： 。即：使用动滑 省一半的力 。 轮
3、如图所示，用滑轮组牵引重物在水平地面上匀速移动， 已知所用拉力F=100N，滑轮本身的重及摩擦不计，则 （1）重物与地面间的摩擦力是多少牛顿？ （2）当物体移动1.5m时，绳子自由端拉过的距离是多少？
F
F
f
f=T
T
T
F
F
T=3f
∴f
= 3F =3 × 100N = 300N
S= 3S物 = 3 ×1.5m = 4.5m
图5
3.如右图所示的装置中，甲物重5 N，乙物重3 N。甲、乙 均保持静止状态，不计弹簧测力计自重。则甲受到的合力 和弹簧测力计的示数分别是（ A ） A．0 N，3 N B．0 N，5 N
C．2 N，5 N D．2 N，3 N 4．如右图所示，动滑轮重2 N，弹簧秤的示 数为10N，则拉力F和物体的重为 （ B ） A．20N，18N C．18N，10N B．10N，18N D．20N,20N